تقنية النانو عبارة عن تقنية تختص بدراسة وقياس المادة على المستوى الذري بالنانومتر، وهي تستخدم في العديد من المجالات العلمية كالفيزياء والكيمياء العضوية والبايولوجيا الجزيئية. وبالاعتماد على هذه التقنية، تمكن باحثون من جامعة مينيسوتا من إنشاء ثغرات با

تقنية النانو عبارة عن تقنية تختص بدراسة وقياس المادة على المستوى الذري بالنانومتر، وهي تستخدم في العديد من المجالات العلمية كالفيزياء والكيمياء العضوية والبايولوجيا الجزيئية. وبالاعتماد على هذه التقنية، تمكن باحثون من جامعة مينيسوتا من إنشاء ثغرات بالغة الصغر عن طريق استخدام طبقة معدنية ومن ثم ترتيب هذه الثغرات فوق رقاقة السيليكون، ويبلغ عرض أصغر هذه الثقوب نانومتراً واحداً وهي أصغر بكثير مما استطاع الباحثون تحقيقه في هذا المجال. إضافة إلى ذلك فإنه يمكن التحكم بعرض هذه الثغرات على المستوى الذري، وتقدم مثل هذه الأعمال قاعدة للانطلاق نحو إنتاج المزيد من التراكيب أو الأنظمة النانوية  التي تعتبر حجر الأساس لصناعة الأجهزة الضوئية والإلكترونية.
يتمثل أحد  الاستخدامات الممكنة لهذه الثغرات في الطبقات المعدنية التي تسمح بمرور ونفاذ الضوء إلى فراغات أصغر بكثير مما هو ممكن، ويوضح فريق البحث المكون من فريق تعاوني من جامعة سيئول الوطنية ومختبر أرغون الوطني بأنه من الممكن أن يتم تجميع موجات الضوء وتمريرها بسهولة من خلال تلك الثغرات حتى وإن كانت تلك الثغرات أصغر بمئات أو حتى آلاف المرات من الطول الموجي للضوء المستخدم،إذ يهتم الباحثون بشدة بمسألة إقحام الضوء في فراغات صغيرة لأن من شأن هذه الوسيلة تعزيز كثافة الضوء، وتوصل الباحثون إلى أن كثافة الضوء داخل هذه الثغرات تزداد بمقدار 600 مليون مرة.
ويصف البروفيسور سانغ هين أوه، من جامعة سيئول وأحد المساهمين الرئيسيين في الدراسة هذا الإنجاز بالآتي:"تمتلك هذه التقنية المسماة بتقنية (الطباعة الحجرية للطبقة الذرية) القدرة على تكوين متحسسات فائقة الصغر ذات تحسس متزايد وتسمح كذلك بإجراء تجارب جديدة ومثيرة للاهتمام لم يكن بالإمكان تصور القيام بها من قبل على المستوى النانوي"ويتابع سانغ وهو إضافة إلى كونه مساهماً رئيسياً في الدراسة يحمل درجة بروفيسور مختص في هندسة الحاسوب والهندسة الكهربائية في جامعة مينيسوتا:"يمثل أحد النتائج المثيرة لهذا البحث في أن الشريط السحري كان أحد المداخل للوصول لهذا الاكتشاف, إذ ليس من المجدي القيام بحفر ثغرات بعرض نانومتر واحد في رقاقات أو صفائح معدنية بالأدوات الموجودة حالياً (قبل الاكتشاف)"وبدلاً من ذلك أنشأ فريق البحث برئاسة سانغ ثغرات فائقة الصغر (ثغرات نانوية) عن طريق إنشاء صف من الطبقات الرقيقة على جانبي القوالب المعدنية ومن ثم تغطية هذا التركيب بطبقة معدنية أخرى، وتتميز هذه الطريقة بالاستغناء عن الأدوات الباهظة الثمن لصنع القوالب من الثغرات ولكن تكمن الصعوبة في إزالة الزوائد المعدنية من أجل الكشف عن الثغرات الفائقة الصغر، وفي جهود حثيثة لإزالة الطبقات المعدنية الرقيقة توصل طالب الدكتوراه في جامعة مينسوتا"إكسياوشو جِن"إلى إمكانية إزالة الزوائد المعدنية باستخدام الشريط السحري، ويعقب سانغ بالقول:"أدى الشريط السحري المهمة بشكل جيد وغير متوقع وتلك التقنية البسيطة جعلت بالإمكان إنشاء ثغرات بالغة الصغر والتي نأمل أن تساهم بشكل متسارع في العديد من الأبحاث". الجدير بالذكر ان هذا البحث قد تم تمويله من قبل وزارتي الدفاع والطاقة الأميركيتين ومؤسسة الأبحاث الوطنية في كوريا ونشر كذلك في مجلة Nature Communications وهي مجلة أبحاث عالمية مرموقة. وقد شارك في البحث كل من هيونك ريول بارك, من جامعة سيئول وهو بروفيسور مشارك في مجموعة البروفيسور سانغ في جامعة مينسوتا، والمتخصص بالفيزياء ماثيو بلتون من مختبر أرغون الوطني وبروفيسور في الفيزياء في جامعة ميريلاند، والبروفيسور ناثان لندكوِست بروفيسور الفيزياء في جامعة بيثل، وهيونغ سوون بروفيسور في قسم الطب في جامعة هارفرد، وكل من إكسيانجي بياو وينغ جن كيم وجي سنغ كوانغ (بدرجة بروفيسور) وناميكو بارك وداي سك كم من جامعة سيئول الوطنية في كوريا.
عن sciencedaily